באגן העמוק במפרץ אילת-עקבה קיימת שכבת סדימנט בעובי של כ- 5 קילומטרים אשר מכילה ברובה סדימנטים קלאסטיים שמקורם באדמת סחף וזו מונחת מעל לתשתית אבן היסוד, כפי שתואר בממצאי המיפוי הגיאופיזי והסייסמי ע"י (Ben-Avraham (1985. הסדימנטים בקרקעית המפרץ מורכבים בעיקר מקוורץ ופלדספר (סדימנטים סיליקטיים ממקור יבשתי חיצוני) וממשקעים קרבונטיים – קלציטיים המכילים ריכוזי מגנזיום שונים (high- and low-Mg calcite ,ממקור ימי פנימי – פלאגי ונריטי), בגודל גרגר הנע בין חרסית לחול ( sand- clay) (Friedman, 1985; Bialik et al., 2022).
האזור שמסביב למפרץ אילת מאופיין בתנאים צחיחים מאד (פחות מ- 27 מ"מ גשם בשנה) ובנוי מסלעי תשתית פריקמבריים שמעליהם כיסוי של סלעי משק שבחלקם התחתון כיסוי חולי ומעליו סלעים קרבונטיים ימיים. באזור זה אין מישור חוף, ומדרונות ההרים מגיעים כמעט עד קו המים. בזמן אירועי גשם, נוצרים שטפונות בזק אשר נושאים עימם אבק וסדימנטים רבים שעברו ארוזיה מן הסלעים ואלו מהווים מנגנון עיקרי להסעת סדימנטים אל המפרץ. כאשר מי השטפון נכנסים לצפון מפרץ אילת, הם צוללים בעקבות צפיפותם הגבוהה מתחת לפני הים ויוצרים תת-זרם היפר-פיקנאלי בקרבת/על הקרקעית (איור 1). לאורך הזמן, ישקעו חלקיקי הסחופת (בעיקר חרסית וטין) ויוסיפו מס' סנטימטרים של סדימנט על מדף היבשת הרחב (מדרון שרוחבו 2~ ק"מ ובעל שיפוע של כ- 30) (Katz et al., 2015; Kalman et al., 2020). המערכת האקולוגית על גבי מדף זה מאופיינת ע"י מרבדי עשבי-ים (Halophila stipulacea) בהם מתקיימת פעילות ביולוגית, ערבוב והרחפת הסדימנטים בפני השטח באמצעות דגים, מיופאונה ואורגניזמים בנטוניים (Oron et al., 2014). מדרום למדף, בסביבת שוניות האלמוגים, ניתן לאפיין סדימנטים בעלי גודל גרגר גס שמקורם בשברי אלמוגים, שיירי אצות גירניות ושלדי אורגניזמים בנטוניים כגון חוריריות, רכיכות וקווצי-עור (Friedman, 1985; Katz et al., 2015).
אבק שמקורו בסופות (בעיקר ממדבר הסהרה) מהווה גם הוא מקור מחומר חלקיקי יבשתי אשר שוקע במי מפרץ אילת. שטפי אבק נמדדים במפרץ בערכים של כ- 20-30 µg m-3, אשר מגיעים לערכים מקסימליים של כ- 700 µg m-3 במהלך סופות אבק חריגות, וערכי השקעת חלקיקים שנתית של כ- 34.7 g m-2 year-1 (Blonder et al., 2017; Torfstein et al., 2020).
מקור נוסף של סדימנטים במפרץ אילת הינו משקעי חלקיקים קרבונטיים (CaCO3 ביוגני ואנאורגני), כאשר שטפם במי המפרץ מוערך בכ- 7.3 ± 0.4·1010 kg year -1 , מתוכם 80 ± 5% שמקורם בשלדי אורגניזמים פלנקטוניים גירניים ו- 20 ± 5% שמקורם בשוניות אלמוגים (Steiner et al., 2014). בהתאם, תכולת מינרלים קרבונטיים בסדימנטים בקרקעית מהווה עד כ- 38% (באופן משקלי מכלל הסדימנטים) הודות ללוחיות שלד שמקורן בקוקוליטופורידים (חד-תאיים פלנקטוניים) (Katz et al., 2015; Steiner et al., 2019).
קצבי הסדימנטציה לקרקעית מפרץ אילת נעים בטווח (ערכים מירביים) שבין 0.105±0.020 ו- 0.35±0.23 ס"מ לשנה, בעוד שקצב ערבוב הסדימנטים המחושב מגיע למקסימום של כ-2.18 ± 0.69 ס"מ רבוע לשנה (Pittauerov et al., 2014; Al-Saqarat et al., 2017). הדינמיקה התת-ימית של מחזור החלקיקים והסדימנטים הינה מורכבת לנוכח גודלו הקטן של מפרץ אילת. מרגע הגעת הסדימנטים אל שולי המפרץ ומי פני השטח, קיים שיהוי (lag) עד להגעתם לבסוף אל קרקעית הים העמוק בהתאם למס' תהליכים כגון הרחפה וניוד (reworking), הסעה (transporting) ומירכוז (focusing) של הסדימנטים. אלו מתרחשים בהתאם לתהליכי בלייה, סופות וסערות ואף באופן עונתי בתקופת הערבול האנכי של עמודת המים בהתאם לעומק ועוצמת הערבול (Ash-Mor et al., 2017; Torfstein et al., 2020).
איור 1. תת-זרם היפר-פיקנאלי שנוצר בכניסת מי שטפון עמוסי משקעים לצפון מפרץ אילת בתאריך 27.01.2013 (צילום: גיל קופלוביץ). נלקח ממאמרו של Katz et al. (2015).
ביבליוגרפיה
Al-Saqarat, B., Abbas, M., Ma’aytah, T., Al Shdaifat, A., & Mahmoud, W. (2017). Southern Jordan Coastal Sediments Quality Assessment at Aqaba Special Economic Zone/Red Sea. Journal of Water Resource and Protection, 9(1), 52-64.
Ash-Mor, A., Bookman, R., Kanari, M., Ben-Avraham, Z., & Almogi-Labin, A. (2017). Micropaleontological and taphonomic characteristics of mass transport deposits in the northern Gulf of Eilat/Aqaba, Red Sea. Marine Geology, 391, 36-47.
Ben‐Avraham, Z. (1985). Structural framework of the gulf of Elat (Aqaba), northern Red Sea. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 90(B1), 703-726.
Bialik, O. M., Bookman, R., Elyashiv, H., Marietou, A., Saar, R., Rivlin, T., … & Antler, G. (2022). Tropical storm-induced disturbance of deep-water porewater profiles, Gulf of Aqaba. Marine Geology, 453, 106926.
Blonder, B., Boyko, V., Turchyn, A. V., Antler, G., Sinichkin, U., Knossow, N., … & Kamyshny Jr, A. (2017). Impact of aeolian dry deposition of reactive iron minerals on sulfur cycling in sediments of the Gulf of Aqaba. Frontiers in Microbiology, 8, 1131.
Friedman, G. M. (1985). Gulf of Elat (Aqaba) geological and sedimentological framework. In Hypersaline Ecosystems: The Gavish Sabkha (pp. 39-71). Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg.
Kalman, A., Katz, T., Hill, P., & Goodman‐Tchernov, B. (2020). Droughts in the desert: medieval warm period associated with coarse sediment layers in the gulf of aqaba‐eilat, red sea. Sedimentology, 67(6), 3152-3166.
Katz, T., Ginat, H., Eyal, G., Steiner, Z., Braun, Y., Shalev, S., & Goodman-Tchernov, B. N. (2015). Desert flash floods form hyperpycnal flows in the coral-rich Gulf of Aqaba, Red Sea. Earth and Planetary Science Letters, 417, 87-98.
Oron, S., Angel, D., Goodman-Tchernov, B., Merkado, G., Kiflawi, M., & Abramovich, S. (2014). Benthic foraminiferal response to the removal of aquaculture fish cages in the Gulf of Aqaba-Eilat, Red Sea. Marine Micropaleontology, 107, 8-17.
Pittauerova, D., Kirchner, G., Garbe-Schönberg, D., Herut, B., Nishri, A., & Fischer, H. (2014). Radionuclides and recent sedimentation and mixing rates in northern gulf of eilat/aqaba, red sea. Journal of Marine Systems, 139, 1-8.
Steiner, Z., Erez, J., Shemesh, A., Yam, R., Katz, A., & Lazar, B. (2014). Basin-scale estimates of pelagic and coral reef calcification in the Red Sea and Western Indian Ocean. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(46), 16303-16308.
Steiner, Z., Lazar, B., Reimers, C. E., & Erez, J. (2019). Carbonates dissolution and precipitation in hemipelagic sediments overlaid by supersaturated bottom-waters–Gulf of Aqaba, Red Sea. Geochimica et Cosmochimica Acta, 246, 565-580.
Torfstein, A., Kienast, S. S., Yarden, B., Rivlin, A., Isaacs, S., & Shaked, Y. (2020). Bulk and export production fluxes in the Gulf of Aqaba, Northern Red Sea. ACS Earth and Space Chemistry, 4(8), 1461-1479.